一, Grunnatriði ljóslíffræði: hvernig plöntur „sjá“ LED ljós
Plöntur geta séð ljós vegna samsettra áhrifa ljóstillífunar litarefnakerfisins og ljósnæmra litarefna. Klórófyll a/b gleypir ljós best við 660nm rautt og 450nm blátt, en karótenóíð hjálpa til við 480nm blátt. Þessi náttúrulega litrófsvalleiki gerir LED-tækni kleift að hafa áhrif á vöxt plantna með því að breyta litrófshlutunum vandlega.
Litróf venjulegra LED ljósa (hvítt LED) er gert fyrir sjón manna, en það hefur samt blátt ljós (450–470nm) og rautt ljós (620–660nm) sem plöntur þurfa til að ljóstillífa. Rannsóknir benda til þess að um það bil 18% til 25% af ljóseindaflæðinu frá hvítum ljósdíóðum falli innan skilvirks ljóstillífunargeislunarrófs fyrir plöntur (400-700nm). Þetta hlutfall er lægra en 80% til 90% af faglegum plöntulömpum, en það getur samt staðið undir lágmarksþörf fyrir auka ljós. Til dæmis, þegar það rignir eða þegar það er ekki mikið ljós inni, geta venjuleg LED ljós haldið plöntum fyrir ljósi í 14 til 16 klukkustundir á dag. Þetta styttir líftíma grænna matvæla eins og salat um 15% til 20%.
2, Umsóknaratburðarás: Úrval dæmigerðra LED ljósa
1. Skammtíma-meira ljós og plöntur með laufblöð
Fyrir plöntur með laufblöð, svo sem jakka og chlorophytum comosum, er hægt að nota venjuleg LED ljós sem skammtíma ljósgjafa. Tilraunir hafa sýnt að með því að geisla plöntur í 6 klukkustundir á dag úr 30 cm fjarlægð getur blaðgrænuinnihald laufanna hækkað um 12% til 15%. En að nota það í langan tíma (meira en þrjá mánuði) gæti gert stilkana of langa og þú þyrftir að klippa þá reglulega.
2. Rækta plöntur og jurtaplöntur
Þegar jurtaríkar plöntur eru búnar til eins og spíra og kryddjurtir í verksmiðju geta venjuleg LED ljós og endurskinsfilmur notað 80% af ljósorkunni. Fjölskyldubýli í Shenzhen notaði breytt LED loftljós (PPFD gildi um það bil 120 μ mól/m ²/s), sem hækkaði rótarhlutfall basilplöntur úr 65% í náttúrulegu ljósi í 92%. En hlutfallið sem ávaxtaræktun (eins og tómatar) setti ávöxt hækkaði aðeins um 8%, sem er mun minna en 35% aukningin sem fagleg plöntulýsing olli.
3. Neyðarlýsing yfir árstíðirnar
Á veturna er hægt að nota venjuleg LED ljós til að lýsa gróðurhúsum á norðlægum slóðum. Prófanir á grænmetisstöð í Hebei héraði hafa sýnt að það að bæta við venjulegum LED ljósum í 4 klukkustundir á dag, jafnvel þegar veðrið er mjög slæmt og það er minna en 4 klukkustundir af birtu, getur haldið 78% af venjulegri gúrkuuppskeru. Hins vegar er C-vítamíninnihald ávaxtanna 19% lægra en í faglegum viðbótarljósahópnum.
3, Tæknileg vandamál: Þrjú helstu vandamál með venjulegum LED ljósum
1. Ójafnvægi litrófshlutar
Grænt ljós (500–570 nm) er 40% til 50% af venjulegum LED ljósum, en samt gleypa plöntur aðeins minna en 5% af því. Þetta „óvirka ljós“ gerir ljósorkuna ekki aðeins ónothæfari heldur getur það einnig hækkað hitastig laufanna um 2 til 3 gráður á Celsíus með hitauppstreymi. Til að laga þetta ætti að auka ljósabilið (40 til 50 cm er best).
2. Ekki nægur ljósstyrkur
Fagleg plöntuljós geta haft PPFD gildi 600–1000 μ mól/m ²/s, en venjuleg LED ljós hafa aðeins PPFD gildi 80–150 μ mól/m ²/s í 30 cm fjarlægð. Fyrir ræktun sem þarf mikið ljós til að dafna (eins og chilipipar), þurfa venjuleg LED ljós að vera kveikt í meira en 12 klukkustundir til að veita sömu áhrif og atvinnuljós í 6 klukkustundir. Þetta notar 2,3 sinnum meiri orku en atvinnuljós.
3. Engin kraftmikil reglugerð
Til að plöntur geti vaxið þurfa ljósgæði að breytast á milli gróðurvaxtarstigs (þegar 60% blátt ljós þarf) og æxlunarvaxtartímabils (þegar 70% rautt ljós þarf). Venjuleg LED ljós hafa fast litróf og geta ekki breytt gæðum ljóssins á virkan hátt eins og fagljós geta. Þetta veldur „léttum gæðaóþægindum“ í ræktun eins og tómötum, sem þýðir veika stilkar á næringarvaxtartímabilinu og ekki nægilega aðgreiningu blómknappa á æxlunartímabilinu.
4, Hagræðingaráætlun: Áætlun um að láta venjuleg LED ljós virka betur
1. Tækni til að breyta litrófinu
Sumu grænu ljósi er hægt að breyta í rautt ljós með því að setja flúrljómandi duft á yfirborð LED perlur. Nú þegar eru settar á markaðinn sem geta breytt venjulegum LED ljósum þannig að þau hafa 15% til 30% meira rautt ljós og 18% meiri ljóstillífun. Til dæmis, þegar safaríkar plöntur eru ræktaðar, geta sérsniðnu LED ljósin gert plönturnar 25% þéttari og blöðin 12% þykkari.
2. Að setja saman endurskinskerfi
Þegar það er notað með álþynnureflektorum eða dreifðri endurskinshúð, getur ljósorkunýtingarhlutfallið farið upp úr 35% í 58%. Rannsóknarstofupróf á heimili í Hangzhou leiddi í ljós að eftir að hafa notað endurskinskerfi á 1 ㎡ gróðursetningarsvæði er aukaljósið frá venjulegum LED ljósum aðeins 68% jafn gott og frá fagljósum, en þau kosta aðeins 1/5 meira.
3. Snjall stýrieining
Ytri ljósnæmur skynjari og tímamælir geta sjálfkrafa breytt ljósmagni og tíma. Til dæmis, ef umhverfisljósið er minna en 2000lux, kveikir kerfið sjálfkrafa á LED fyllingarljósinu í tiltekinn tíma til að forðast ljósbælingu frá of miklu ljósi.
5, Markaðsþróun: Hvernig venjuleg LED ljós eru að breytast
Þegar plöntuverksmiðjur flytja inn á heimili hefur „plöntumiðuð“ breyting á venjulegum LED ljósum orðið að nýju tísku. Árið 2024 munu fyrirtæki eins og Xiaomi og Philips gefa út „LED perur með fullu litrófi“. Þessar perur nota fjöl-flögusamsetningu tækni til að spanna allt 400-700nm sviðið, hafa PPFD gildi 200 μ mól/m ²/s og kosta 60% minna en fagljós. Vörur af þessu tagi eru 32% af markaðnum fyrir svalagarðyrkju og árið 2025 er spáð að hún verði meira en 50%.
Á sama tíma hefur mát hönnun orðið mikilvæg ný hugmynd. „Plant Growth Light Bar“ frá IKEA má auðveldlega bæta við núverandi LED lampa. Þú getur breytt litrófinu og birtustigi ljóssins með farsímaforriti og breytt venjulegum lömpum í „snjöll plöntuljós“ strax. Þessi „létta umbreyting“ nálgun auðveldar fólki að stofna heimilisplöntufyrirtæki.
